-
Die
Erfindung betrifft eine Zudosiereinrichtung zur Zudosierung wenigstens
eines Fluids in Fluidteilströmen in eine Vielzahl von Teilströmen
eines weiteren Fluids führende Strömungskanäle
mit zumindest einer einen Verteilerkanal bildenden Einheit mit in
Reihe angeordneten Austrittsöffnungen zur zumindest mittelbaren
Kopplung mit Anschlusseinrichtungen.
-
Die
Erfindung betrifft ferner einen Stoffauflauf mit einer Zudosiereinrichtung.
-
Stoffaufläufe
für den Einsatz in Maschinen zur Herstellung von Materialbahnen,
insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen, sind in einer Vielzahl
von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Besonders
bewährt haben sich dabei hydraulische Stoffaufläufe,
bei denen die erforderlichen Turbulenzen im Wesentlichen durch hydraulische
Maßnahmen erzeugt werden. Dazu finden insbesondere Rohrbündel
oder Stufendiffusoren Verwendung, bei denen die in der Zuführeinrichtung
vorhandene Druckenergie teilweise in Bewegungsenergie umgewandelt
wird. Zur Einstellung der gewünschten Strömungsform
eines Faserstoffsuspensionsstrahls frei von einer Beeinflussung
der Flächengewichts-Querprofileinstellung ist aus der Druckschrift
DE 42 13 707 A1 eine
Ausführung eines Stoffauflaufs vorbekannt, bei welcher
der Bereich zwischen zwei aufeinander folgenden Turbulenzerzeugungseinrichtungen
durch in Stromumlaufrichtung ausgerichtete Trennwände derart
unterteilt ist, dass diese zusammen mit Abschnitten der Außenwände
Zwischenräume bilden. Dabei sind zwischen zwei aufeinander
folgenden Turbulenzerzeugern Öffnungen vorgesehen, welche
derart gestaltet und angeordnet sind, dass sich durch diese eine
Flüssigkeit oder ein Gas entweder zu- oder abführen
lässt, wobei hier vorzugsweise eine Zufuhr von Siebwasser
erfolgt.
-
Aus
der Druckschrift
DE
30 39 463 A1 ist eine Ausführung eines Stoffauflaufs
vorbekannt, bei welchem eine Unterteilung der Faserstoffsuspension in
Teilströme und die Erzeugung von Turbulenzen über
eine Lochplatte mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen
erfolgt, die in Reihen vorzugsweise mit der gleichen Teilung ausgestattet
sind und die zwischen den einzelnen Reihen auf Versatz angeordnet
sind.
-
Die
Druckschrift
DE-OS 19
41 424 offenbart einen Stoffauflauf, bei welchem zur Vermeidung
der Ausführung mit Führung der Faserstoffteilströme über
Rohrbündel oder Lochplatten mit großer Dicke die
Durchgangsöffnungen in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension
in der Lochplatte nach einer Anlaufstrecke stufenförmig
erweitert sind.
-
Eine
alternative Ausführung ist aus der Druckschrift
DE 10 2006 006 915
A1 vorbekannt, welche mindestens eine Verteileinrichtung
zum Verteilen einer Faserstoffsuspension über die Maschinenbreite
hinweg umfasst, der in Maschinenrichtung ein Turbulenzerzeuger mit
mehreren in Zeilen und in Spalten angeordneten Turbulenzkanälen
und eine einen Düsenraum aufweisende Stoffauflaufdüse
nachgeordnet ist, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl
liefernden Austrittsspalt versehen ist, wobei beidseitig eine jeweils
randseitig angeordnete Einrichtung zur Beeinflussung, vorzugsweise
zur Regelung der Faserorientierung und/oder des Flächengewichts
der Faserstoffbahn vorgesehen ist, die jeweils zumindest ein vorzugsweise
regelbares Zuführsystem für mindestens ein Fluid
umfasst, welches das mindestens eine Fluid ausschließlich
in den randseitigen Turbulenzkanälen zuführt.
Bei diesem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Siebwasser.
-
Bei
Ausführungen mit Zudosierung weist die Verteilerkanal aufweisende
Einheit häufig nur eine feste Teilung zum Anschluss der
Ventileinrichtungen auf. Modifika tionen, insbesondere andere Teilungen sind
nur mit erheblichem zusätzlichem Aufwand realisierbar.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf der
eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile
vermieden werden und insbesondere eine einfache Möglichkeit
der Anpassung einer Zudosiereinrichtung, insbesondere des Verteilerkanals
für ein Fluid, vorzugsweise Verdünnungswasser
an unterschiedliche erforderliche Teilungen der Fluidteilströme
von Verdünnungswasser erfolgen kann.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
der unabhängigen Ansprüche 1 und 21 charakterisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils in den abhängigen
Ansprüchen beschrieben.
-
Eine
Zudosiereinrichtung zur Zudosierung wenigstens eines Fluids in Fluidteilströmen
in eine Vielzahl von Teilströmen eines weiteren Fluids
führende Strömungskanäle mit zumindest
einer einen Verteilerkanal bildenden Einheit mit in Reihe angeordneten
Austrittsöffnungen zur zumindest mittelbaren Kopplung mit
Anschlusseinrichtungen ist erfindungsgemäß dadurch
charakterisiert, dass Mittel zur Anpassung der Austrittsöffnungen
an unterschiedlich erforderliche Teilungen für die Anschlusseinrichtungen
vorgesehen sind, umfassend zumindest zwei Arten von Austrittsöffnungen,
die durch unterschiedliche Querschnittsflächen charakterisiert
sind, wobei die Austrittsöffnungen jeweils einer Art in
einem, eine vordefinierte Teilung beschreibenden Abstand zueinander
angeordnet sind.
-
Unter
Anschlusseinrichtungen werden in Strömungsrichtung der
Fluidteilströme angeordnete Komponenten, Bauteile oder
Baueinheiten verstanden, welche mit jeweils zumindest einer einzelnen Austrittsöffnung
direkt oder indirekt über weitere Zwischenkomponenten koppelbar
sind. Bei diesen handelt es sich im Sinne der Erfindung in besonders
vorteilhafter Weise um direkt mit den Austrittsöffnungen verbindbare
Ventileinrichtungen, Kanäle, Leitungen oder Anschlüsse
für Kanäle, Leitungen.
-
Die
einzelne Querschnittsfläche einer Austrittsöffnung
ist als Funktion deren geometrischer Form und Dimensionierung beschreibbar.
Die einzelnen unterschiedlichen Arten von Austrittsöffnungen können
dabei in Abhängigkeit der mit diesen zu koppelnden Ventileinrichtungen
entweder durch die gleiche Geometrie oder aber durch unterschiedliche
geometrische Formen charakterisiert sein.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht unter
Beibehaltung der ohnehin erforderlichen aufwendigen, den Verteilerkanal
bildenden Einheit bei vorzugsweise konstant gehaltener Gesamtmenge
an zu zudosierendem Fluid, eine einfache Anpassung an unterschiedliche
Teilungen der Anordnung der Anschlusselemente, insbesondere Ventileinrichtung und/oder
der entsprechenden Strömungskanäle für das
andere Fluid durch einfache Modifikation der Austrittsöffnungen
der einzelnen Arten. Ferner bietet diese Ausführung aber
aufgrund der vielfältigen Modifikationskombinationen, welche
mit geringem Aufwand realisierbar sind, auch die Möglichkeit
einer hohen Variantenvielfalt hinsichtlich der Kombinationen einer
Teilung mit möglichen offenen und verschlossenen Querschnittsflächen,
wobei in diesem Fall die insgesamt mögliche Gesamtmenge
durch die einzelnen Modifikationen variierbar ist.
-
Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung werden die Austrittsöffnungen
an zumindest einer Lochplatte der den Verteilerkanal bildenden Einheit
angeordnet. Die Lochplatte bildet mit dieser Einheit entweder durch
Integration oder Kombination eine bauliche Einheit. Vorzugsweise
ist die Lochplatte lösbar mit Bestandteilen der den Verteilerkanal
bildenden Einheit verbunden. Dadurch besteht die Möglichkeit,
verschiedene Lochplatten mit verschiedenen Austrittsöffnungsmustern
mit einem standardisierten Verteilerkanal zu kombinieren.
-
Gemäß einer
ersten Variante sind alle Austrittsöffnungen in einer Lochplatte
integriert, während gemäß einer weiteren
zweiten Variante die Austrittsöffnungen in Teilplatten,
die zur Einheit Lochplatte zusammengesetzt werden können,
angeordnet sind. Letztere Variante erlaubt eine hohe Variation an
Austrittsöffnungsmustern.
-
Zur
Anpassung an unterschiedliche Teilungen zur Nutzung unterschiedlicher
Arten von Austrittsöffnungen umfassen die Mittel zur Anpassung
der Austrittsöffnungen an unterschiedlich erforderliche Teilungen
der Anschlusseinrichtungen in einer vorteilhaften Ausführung
zumindest Einsatzeinrichtungen zum Einsatz in zumindest einem Teil
der Querschnittsflächen einer Art von Austrittsöffnungen
zur Anpassung dieser Querschnittsflächen an die Querschnittsflächen
der zumindest einen weiteren Art von Austrittsöffnungen
an der den Verteilerkanal bildenden Einheit oder zum Einsatz in
Querschnittsflächen einer Art von Austrittsöffnungen
zur Erzeugung frei gewählter Querschnittsflächen
einer neuen Art von Austrittsöffnungen. Die erste Möglichkeit
bietet den Vorteil, insbesondere bei einreihiger Anordnung unterschiedlicher
Arten von Austrittsöffnungen zueinander, dass hier eine
einfache Anpassung von Austrittsöffnungen größerer
Querschnittsfläche an Austrittsöffnungen kleinerer
Querschnittsfläche unter Beibehaltung der möglichen
Gesamtdurchflussmenge an Fluid erzielbar ist.
-
Die
zweite Möglichkeit bietet den Vorteil einer einfachen Anpassung
von Austrittsöffnungen größerer Querschnittsfläche
an Austrittsöffnungen mit kleineren Querschnittsflächen
beliebiger Größe und Form, wodurch eine Variation
der Gesamtdurchflussmenge an Fluid erzielbar ist.
-
Die
Einsatzeinrichtungen können verschiedenartig ausgebildet
sein. Im einfachsten Fall umfassen diese eine Buchse, welche in
die Austrittsöffnung einer Art von Austrittsöffnungen
lösbar einfügbar ist und zumindest eine Durchgangsöffnung
aufweist, deren Innenumfang zumindest an der Austrittsseite die
Querschnittsfläche der zumindest einen weiteren Art von
Austrittsöffnungen an der den Verteilerkanal bildenden
Einheit oder eine frei gewählte Querschnittsfläche
einer neuen Art von Austrittsöffnungen bildet.
-
Zur
Anpassung an unterschiedliche Teilungen zur Nutzung unterschiedlicher
Arten von Austrittsöffnungen umfassen die Mittel zur Anpassung
der Austrittsöffnungen an unterschiedlich erforderliche Teilungen
der Anschlusseinrichtungen in einer vorteilhaften weiteren Ausführung
zusätzlich oder alternativ zu den Einsatzein richtungen
Verschlusseinrichtungen für zumindest einen Teil der Querschnittsflächen
zumindest einer Art von Austrittsöffnungen.
-
Der
Einsatz von Verschlusseinrichtungen erlaubt auf einfache Art und
Weise die wahlweise Nutzung der unterschiedlichen Arten von Austrittsöffnungen
und damit Anpassung an die durch die Anordnung dieser beschreibbaren
Teilung. Diese Lösung mit alleiniger Anpassung durch Verschließen
einzelner Austrittsöffnungen ist insbesondere für
Anordnungen von Austrittsöffnungen gleicher Art in Reihen vorteilhaft.
Hier können Austrittsöffnungen unterschiedlicher
Art jeweils in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet werden, wodurch
die Variantenvielfalt erhöht wird.
-
In
einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung werden jedoch zur
Anpassung an unterschiedliche erforderliche Teilungen sowohl Einsatzeinrichtungen
als auch Verschlusseinrichtungen eingesetzt. Dadurch kann zum einen
die Variantenvielfalt erhöht werden. Zum anderen sind jedoch
auch besonders platzsparende Anordnungen von Austrittsöffnungen
unterschiedlicher Art in nur einer Reihe zur Erzielung einer Variantenvielfalt
möglich.
-
Die
Ausführung der einzelnen Verschlusseinrichtungen kann vielgestaltig
erfolgen. Im einfachsten Fall sind diese als separate Elemente in Form
einer, in eine Austrittsöffnung einer Art von Austrittsöffnungen
einsteckbaren Buchse ausgebildet, deren mit dem Innenumfang der
Austrittsöffnung zusammenwirkender Außenumfang
weitbar ist. Dadurch wird in Funktionskonzentration mit geringem Aufwand
neben einer Lagefixierung der Verschlusseinrichtung zusätzlich
die erforderliche Dichtwirkung zwischen Austrittsöffnung
und Verschlusseinrichtung gewährleistet.
-
Denkbar
sind ferner auch Ausführungen der Verschlusseinrichtung
in Form einer Abdeckplatte, welche die einzelne oder eine Mehrzahl
von Austrittsöffnungen überdeckt. In diesem Fall
sind jedoch zur dichtenden Anlage entsprechende Dichteinrichtungen
oder Dichtflächen am Verteilerkanal und/oder der Abdeckplatte
vorzusehen.
-
In
einer vorteilhaften Ausführung sind eine Mehrzahl von Einsatzeinrichtungen
und/oder Verschlusseinrichtungen jeweils untereinander mechanisch
gekoppelt.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung sind zusätzlich
oder alternativ zumindest eine Einsatzeinrichtung und Verschlusseinrichtung miteinander
mechanisch gekoppelt. Die Kopplungen erlauben die einfache und schnelle
Montage und Demontage dieser Einrichtungen und sind durch eine Verringerung
der Anzahl der erforderlichen Verbindungselemente beziehungsweise
Verbindungen zwischen der jeweiligen Einrichtung und dem die Austrittsöffnungen
tragenden Element, insbesondere Lochplatte charakterisiert.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführung ist die einzelne Einsatzeinrichtung
und/oder Verschlusseinrichtung jeweils mit einer Austrittsöffnung
gekoppelten Anschlusseinrichtung, insbesondere Ventileinrichtung
unter Ausbildung einer baulichen Einheit gekoppelt oder in diese
integriert. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin,
dass bereits mit der Kopplung der Anschlusseinrichtungen mit den
Austrittsöffnungen in einem Arbeitsgang die anderen Austrittsöffnungen
modifiziert oder verschlossen werden.
-
Grundsätzlich
bietet die Kombination dieser genannten Maßnahmen in Abhängigkeit
der Art und Ausgestaltung sowie Anordnung der Austrittsöffnungen
einer Art von Austrittsöffnungen gegenüber den Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der anderen Art eine Vielzahl von
Varianten. Die Anordnung der einzelnen Austrittsöffnungen
einer Art gegenüber den Austrittsöffnungen der
anderen Art, die Dimensionierung und Geometrie der Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der einzelnen Arten von Austrittsöffnungen
sowie die Größe der Teilung, das heißt
des Abstands zwischen diesen, definiert immer die einzustellende
Gesamtströmungsmenge. Dabei werden grundsätzlich
zwei Grundvarianten unterschieden, die eine Anpassung erlauben.
-
Gemäß einer
ersten Grundvariante sind die Querschnittsflächen der Austrittsöffnungen
einer Art von Austrittsöffnungen an der den Verteilerkanal
bildenden Einheit derart gewählt, dass deren Summe der
Summe der Querschnittsflächen der anderen Art von Austrittsöffnungen
an der den Verteilerkanal bildenden Einheit entspricht. Dadurch
können mit geringstem Modifizierungsaufwand Teilungsvarianten mit
gleichem Gesamtvolumenstrom bereitgestellt werden.
-
Gemäß einer
zweiten Grundvariante werden Querschnittsflächen der Austrittsöffnungen
einer Art von Austrittsöffnungen an der den Verteilerkanal
bildenden Einheit und der Querschnittsflächen der in die
Querschnittsflächen der zumindest einen anderen Art von
Austrittsöffnungen einsetzbaren Einsatzeinrichtungen derart
gewählt und angeordnet, dass die Summe dieser Querschnittsflächen
der Summe der Querschnittsflächen der anderen Art von Austrittsöffnungen
an der den Verteilerkanal bildenden Einheit entspricht.
-
Die
erforderliche Teilung für die Anschlusseinrichtungen ist
in beiden Varianten zumindest durch das Verschließen von
Querschnittsflächen der Austrittsöffnungen einer
Art von Austrittsöffnungen an der den Verteilerkanal bildenden
Einheit und Offenhalten der Querschnittsflächen der zumindest
einen anderen Art von Austrittsöffnungen oder gemäß der
zweiten Grundvariante auch durch Verringern der Größe
der Querschnittsflächen der zumindest einen anderen Art
von Austrittsöffnungen durch Einsetzen von Einsatzeinrichtungen
einstellbar.
-
Bezüglich
der Anordnung der einzelnen Austrittsöffnungen unterschiedlicher
Art bestehen grundsätzlich mehrere Möglichkeiten.
In einer ersten Ausführung sind zumindest zwei Arten von
Austrittsöffnungen vorgesehen, die in jeweils einer Reihe
mit jeweils einer durch den Abstand zwischen den Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen einer Art von Austrittsöffnungen
beschreibenden Teilung angeordnet sind. Der die Teilung zwischen
den Querschnittsflächen der Austrittsöffnungen
einer Art von Austrittsöffnungen beschreibende Abstand
zwischen zwei Austrittsöffnungen einer Art entspricht vorzugsweise dem
zwei- oder mehrfachen Betrag des die Teilung zwischen den Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der zumindest einen anderen Art
von Austrittsöffnungen beschreibenden Abstand zwischen
zwei Austrittsöffnungen der anderen Art und die Größe
der Querschnittsflächen der Austrittsöffnung einer
Art von Austrittsöffnungen entspricht dem zwei- oder mehrfachen
Betrag der Größe der Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der zumindest einen anderen Art.
Durch diese Ausbildung wird eine konstante Gesamtmenge bei unterschiedlich
erforderlichen Teilungen sicher gewährleistet, indem zur
Anpassung an die Teilung einer Reihe die Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der jeweils anderen Reihe verschlossen
sind. Diese Lösung ist am einfachsten umsetzbar und am
wenigstens fehlerbehaftet. Diese Lösung bietet ferner den
Vorteil, dass individuell eine Vielzahl von Reihen vorgesehen werden kann,
die eine Anpassung an die verschiedensten Teilungen erlauben. Mindestens
sind zwei parallele Reihen vorgesehen. Denkbar sind auch Ausführungen
mit drei Reihen oder mehreren Reihen, wobei dann die Größe
der Austrittsöffnung vorzugsweise immer in Analogie zur
Teilung einem Vielfachen der einen anderen Reihe entspricht.
-
Sind
gemäß einer besonders platzsparenden Konfiguration
die einzelnen Arten von Austrittsöffnungen wechselweise
in einer Reihe angeordnet und der die Teilung zwischen den Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen einer Art von Austrittsöffnungen
beschreibende Abstand zwischen zwei Austrittsöffnungen
einer Art entspricht dem, die Teilung zwischen den Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen der zumindest einen anderen Art
von Austrittsöffnungen beschreibenden Abstand zwischen
zwei Austrittsöffnungen, sind zur Gewährleistung
unterschiedlicher Teilungen entweder Modifikationen einzelner Austrittsöffnungen
einer Art im Sinne einer Veränderung der Querschnittsfläche
und/oder das Verschließen einiger Austrittsöffnungen
erforderlich.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist in besonders
vorteilhafter Weise für die Zudosierung von Fluid in Form
von Verdünnungswasser, insbesondere Siebwasser in Stoffaufläufen
in Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen, insbesondere
Papier-, Karton- oder Tissuebahnen einsetzbar.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung kann dabei den
verschiedenen Turbulenzgeneratoren vorgeordnet sein. Entscheidend
ist, dass eine Anordnung an jedem Bereich, an welchen eine Zudosierung
mit Verdünnungswasser erforderlich ist, möglich
ist.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes
dargestellt:
-
1 verdeutlicht
anhand eines Ausschnitts aus einem Axialschnitt einen Stoffauflauf
einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Zudosiereinrichtung;
-
2 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine erste Ausführung
einer erfindungsgemäßen Zudosiereinrichtung in
einer Schnittansicht von oben;
-
3 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter
Darstellung eine Ansicht A-A gemäß 2;
-
4a und 4b verdeutlichen
die Anordnung der Mittel zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen
in einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen
Zudosiereinrichtung gemäß 2 und 3;
-
5 verdeutlicht
in einer Schnittdarstellung eine Ausführung einer Verschlusseinrichtung;
-
6 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine zweite Ausführung
einer erfindungsgemäßen Zudosiereinrichtung in
einer Ansicht wie in 3 dargestellt;
-
7a und 7b verdeutlichen
die Anordnung der Mittel zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen
in einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen
Zudosiereinrichtung gemäß 6; und
-
8 verdeutlicht
in einer Schnittdarstellung eine Ausführung einer Einsatzeinrichtung.
-
Die 1 verdeutlicht
in schematisiert stark vereinfachter Darstellung in einem Axialschnitt
eine Ausführung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stoffauflaufs 1 eine
Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn,
in Form einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn mit erfindungsgemäßer
Ausbildung zumindest einer Zudosiereinrichtung 10. Derartige
Stoffaufläufe 1 dienen dem maschinenbreiten Einbringen
einer Faserstoffsuspension FS in eine hier nicht dargestellte Formiereinheit.
Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist an dem Stoffauflauf 1 ein
Koordinatensystem angelegt, wobei die X-Richtung die Längsrichtung
beschreibt, welche auch als Maschinenrichtung MD bezeichnet wird,
die mit der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F zusammenfällt.
Die Y-Richtung beschreibt die Richtung quer zur Durchlaufrichtung
der Faserstoffbahn, insbesondere Breitenrichtung der Maschine, welche
daher als Maschinenquerrichtung CD bezeichnet wird, während
die Z-Richtung die Höhenrichtung charakterisiert.
-
Der
Stoffauflauf 1 umfasst eine Suspensionszuführvorrichtung 2, über
welche die Faserstoffsuspension FS auf die gesamte Breite des Stoffauflaufs 1 verteilt
werden kann. Von der Suspensionszuführvorrichtung 2 gelangt
die noch unverdünnte Faserstoffsuspension FS' in eine erste
Turbulenzerzeugungseinrichtung 3, umfassend eine Vielzahl
von Turbulenzerzeugungselementen 4. Diese kann verschiedenartig
ausgeführt sein und ist im einfachsten Fall als Strömungskanäle 5 beschreibende
und Durchgangsöffnungen aufweisende Lochplatte oder Rohrbündel
ausgebildet. In Durchströmungsrichtung schließt
sich an die erste Turbulenzerzeugungseinrichtung 3 ein
Zwischenraum 6 an, dem eine weitere zweite Turbulenzerzeugungseinrichtung 7,
umfassend Turbulenzerzeugungselemente 8 unter Ausbildung
von Mischströmen aus Faserstoffsuspensionsteilströmen
und Verdünnungswasser führenden Strömungskanälen
folgt. Zur Beschleunigung der Suspensionsströmung schließt
sich am Ausgang aus der zweiten Turbulenzer zeugungseinrichtung 7 ein
Düsenraum 15 an, welcher geeignet ist, im Betrieb
die Faserstoffsuspensionsströmung wesentlich zu beschleunigen
und die nunmehr verdünnte Faserstoffsuspension FS durch
einen, hier beispielhaft mittels einer Blende 16 angedeuteten
Austrittsspalt 17 an den hier im Einzelnen nicht darge stellten
Blattbildungsbereich der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn
abzugeben. Innerhalb der einzelnen Turbulenzerzeugungseinrichtungen 3 und 7 werden die
Faserstoffsuspensionsströme FS' und FS entsprechend einer
vordefinierten Teilung aufgeteilt und verteilt geführt.
Bei Ausbildung der einzelnen Turbulenzerzeugungseinrichtungen 3, 7 als
Lochplatte vordefinierter Dicke erstreckt sich diese über
die gesamte Breite der zu bildenden Faserstoffbahn, vorzugsweise über
die gesamte Suspensionszuführeinrichtung 2 in
Breitenrichtung CD der Maschine zur Herstellung einer Materialbahn.
Diese umfasst eine Vielzahl von zueinander vorzugsweise parallelen,
durch Durchgangsöffnungen beschreibbaren und sich in Längsrichtung
der Maschine erstreckenden, die Faserstoffsuspension FS', FS führenden
Strömungskanälen 5, 9, welche
parallel zueinander in Reihen und Spalten angeordnet sind. Dabei
tritt die noch unverdünnte Faserstoffsuspension FS' jeweils
an der Eintrittsseite von der Suspensionszuführeinrichtung 2, insbesondere
einem Verteilrohr, dessen Längsachse 12 sich quer
zur Maschinenrichtung MD, das heißt in Maschinenquerrichtung
CD erstreckt, in die Strömungskanäle 5 ein.
Der Austritt erfolgt an der Austrittsseite der Lochplatte. Die einzelnen
Kanäle 5 sind dabei in XY-Ebenen, welche durch
eine Ebene aufgespannt in Maschinenrichtung MD und Maschinenquerrichtung
CD und parallelen Ebenen dazu beschreibbar sind, senkrecht zur Suspensionszuführeinrichtung 2,
insbesondere dem Verteilrohr angeordnet. Nach Eintritt in den Zwischenraum 6 und
in den Bereich des Übertritts in oder in der zweiten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 wird
der Faserstoffsuspension FS' Verdünnungswasser, insbesondere Siebwasser
SW zudosiert. Dies erfolgt mittels zumindest einer Zudosiereinrichtung 10 zur
Zudosierung wenigstens eines Fluids in Fluidteilströmen 11.1 bis 11.n in
eine Vielzahl von Teilströmen eines weiteren Fluids führende
Strömungskanäle, hier die Strömungskanäle 9 der
zweiten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 mit einer einen
Verteilerkanal 14 bildenden Einheit mit Austrittsöffnungen,
hier 12.1 bis 12.n beziehungsweise 13.1 bis 13.n zur
zumindest mittelbaren Kopplung mit Anschlusseinrichtungen, insbesondere
in Form von Ventileinrichtungen, welche über strömungsführende
Einrichtungen, insbesondere Leitungen oder Kanäle mit den
Strömungskanälen 9 verbunden sind. Über
die Breite des Stoffauflaufs 1 sind je nach Ausführung
eine Vielzahl derartiger Vertei lerkanäle 14 vorgesehen.
Die einzelnen Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n und 13.1 bis 13.n sind
in einer, in der den Verteilerkanal 14 bildenden Einheit vorgesehenen
Lochplatte 18 integriert und bilden Durchgangsöffnungen
beziehungsweise Kanäle zur Führung von Fluidteilströmen 11.1 bis 11.n des
Verdünnungswassers, insbesondere Siebwassers SW. Diese
Kanäle sind parallel zueinander angeordnet und mit der
zweiten Turbulenzerzeugungseinrichtung 7 beziehungsweise
den in dieser vorhandenen Strömungskanälen 9 gekoppelt.
-
Je
nach Anbindung eines oder mehrerer derartiger, die Faserstoffsuspension
FS führender Strömungskanäle 7 an
einen Verteilerkanal 14 für Verdünnungswasser,
insbesondere Siebwasser SW sind unterschiedliche Teilungen der Anordnung
der Stelleinrichtungen, insbesondere Ventileinrichtungen und gegebenenfalls
unterschiedliche Ventileinrichtungen erforderlich. Zur einfachen
Adaption an mögliche unterschiedliche Teilungen in einem
Stoffauflauf 1 sind Mittel 25 zur Anpassung der
Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n und 13.1 bis 13.n an
unterschiedliche erforderliche Teilungen für die Anschlusseinrichtungen vorgesehen,
umfassend zumindest zwei Arten 12, 13 von Austrittsöffnungen,
hier die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n und
die Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n,
die durch unterschiedliche Querschnittsflächen charakterisiert
sind, wobei die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n jeweils
einer Art 12, 13 in einem, eine vordefinierte
Teilung T1 und T2 beschreibenden Abstand zueinander angeordnet sind.
Die Mittel 25 umfassen ferner zumindest hier nicht dargestellte
Einsatzeinrichtungen zum Einsatz in zumindest einem Teil der Querschnittsflächen
einer Art 12 und/oder 13 von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n und/oder 13.1 bis 13.n zur
Anpassung dieser Querschnittsflächen an die Querschnittsflächen
der zumindest einen weiteren Art von Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n beziehungsweise 12.1 bis 12.n an
der den Verteilerkanal 14 bildenden Einheit oder zum Einsatz
in Querschnittsflächen einer Art von Austrittsöffnungen
zur Erzeugung frei gewählter Querschnittsflächen
einer neuen Art von Austrittsöffnungen. Zusätzlich
oder alternativ können die Mittel 25 Verschlusseinrichtungen
für zumindest einen Teil der Querschnittsflächen
zumindest einer Art 12, 13 von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n aufweisen.
Eine erforderliche Teilung T-erf für die mit den Austrittsöffnungen
koppelbaren Anschlusseinrichtungen, insbesondere Ventileinrichtungen
kann dabei als Funktion der Anordnung der einzelnen Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n,
der zwischen den Austrittsöffnungen einer Art 12, 13 gewählten
Teilung T1, T2, der Geometrie und/oder Dimensionierung der Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n einer
Art 12, 13, sowie dem separaten oder kombinierten
Einsatz von Einsatzeinrichtungen und Verschlusseinrichtungen eingestellt
werden.
-
Die
nachfolgenden 2 bis 8 verdeutlichen
dabei besonders vorteilhafte Möglichkeiten zur Anpassung
des Verteilerkanals 14 an unterschiedliche erforderliche
Teilungen T-erf der Anschlusseinrichtungen.
-
Die 2 verdeutlicht
dabei anhand einer Schnittansicht von oben eine erste Ausführung
einer Zudosiereinrichtung 10 mit einer, einen Verteilerkanal 14 bildenden
Einheit für Siebwasser SW, umfassend den Verteilerkanal 14 mit
der diesen umschließenden Wandung und eine in Strömungsrichtung
angesetzte oder mit dieser integral ausgebildete und Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n aufweisenden Lochplatte 18.
Die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n erstrecken
sich dabei von der zum Verteilkanal 14 weisenden Eintrittsseite 19 an
der Lochplatte 18 zur Austrittsseite 20 durch
diese. Im dargestellten Fall erfolgt die Erstreckung frei von einer Querschnittsänderung.
Denkbar sind jedoch auch Querschnittsmodifikationen in Erstreckungsrichtung. Die
Anordnung erfolgt in Reihen in vertikaler Richtung in Einbaulage
in dem Stoffauflauf 1 gemäß 1 betrachtet,
das heißt jeweils eine Art von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n ist
jeweils in einer in vertikaler Richtung ausgerichteten Reihe angeordnet.
Erkennbar sind ferner unterschiedliche Querschnittsflächen
der Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n,
welche hierbei durch die gleiche geometrische Grundform jedoch unterschiedliche
Dimensionierungen, insbesondere Durchmesser d12, d13 beschreibbar
sind, wobei beispielhaft d13 größer als d12 ausgeführt
ist. Der kreisrunde Querschnitt der Durchgangsöffnung beziehungsweise
die Beschreibung durch einen Durchmesser stellt eine besonders vorteilhafte
Ausführung dar, welche für die Strömungsführung
am günstigsten ist. Denkbar sind jedoch auch Abweichungen
von der kreisrunden Form, beispielsweise ovale Querschnitte oder
andere.
-
Die 3 verdeutlicht anhand einer Ansicht A-A
gemäß 2 die Darstellung der einzelnen
Reihen der zwei Arten 12, 13 von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n.
Erkennbar sind auch hier die unterschiedlichen Dimensionierungen
der Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n an
der Austrittsseite 20. Dargestellt in der 3 ist
dabei eine Ansicht auf die Austrittsseite 20. Die einzelnen Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n einer
Art 12 von Austrittsöffnungen sind mit einem eine
Teilung T1 beschreibenden Abstand zueinander angeordnet. Die Teilung
T2, das heißt der Abstand zwischen zwei in Reihe angeordneten
Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n der
anderen Art 13 ist hier größer gewählt
als die Teilung T1 zwischen den Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n der
einen Art 12. Die Teilungen T1 und T2 sind dabei konstant
zwischen den einander benachbart angeordneten Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n beziehungsweise 13.1 bis 13.n einer
Art 12, 13 von Austrittsöffnungen über
die gesamte Erstreckung des Verteilerkanals 14. Die Teilung
T2 entspricht vorzugsweise einem Mehrfachen, besonders bevorzugt
einem ganzzahligen Mehrfachen der Teilung T1. Die Teilung charakterisiert
den Abstand zwischen zwei einander in vertikaler Richtung angeordneten
Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n und
wird von den Mittelpunkten der Querschnittsflächen gemessen.
-
Erfindungsgemäß umfassen
die Mittel 25 zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen
von Anschlusseinrichtungen, insbesondere Ventileinrichtungen Verschlusseinrichtungen
VS1 für Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n der
einen Art 12 und VS2 für Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n der
anderen Art 13, welche in den 4a und 4b für
die Einstellung unterschiedlicher Teilungen T1 und T2 für
die Ventileinrichtungen V1 beziehungsweise V2 im Zusammenwirken
mit den unterschiedlichen Arten 12, 13 von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n wiedergegeben
sind. Um bei gleicher Gesamtmenge an Verdünnungswasser
unterschiedliche Volumenströme über die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n entnehmen
zu können, das heißt bei gleicher Menge unterschiedliche Aufteilungen
des Verdünnungswassers in unterschiedliche Fluidteilströme 11.1 bis 11.n zu
ermöglichen, wird in 4a eine Ausnutzung
der größeren Teilung T2 für die zuzuführenden
Fluidteilströme 11.1 bis 11.n genutzt.
Dazu sind die Ventileinrichtungen V2 mit der zweiten Reihe der durch
die Teilung T2 in ihrer Anordnung charakterisierten Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n gekoppelt.
Die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n der
anderen Art 12 von Austrittsöffnungen mit der
Teilung T1 sind mittels Verschlusseinrichtungen VS1 verschlossen.
-
Werden
bessere Querprofile erforderlich, können gemäß 4b die
Querschnittsflächen der anderen Reihe von Austrittsöffnungen,
hier 12.1 bis 12.n mit den kleineren Durchmessern
d12 geöffnet und nach der Montage der diesen zugeordneten
und entsprechend dimensionierten Ventileinrichtungen V1 die kleinere
Modulteilung T1 genutzt werden. In diesem Fall sind dann gemäß 4b die
Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n der
anderen Art 13 mit der größeren Teilung
T2 durch entsprechende Verschlusseinrichtungen VS2 verschlossen.
-
Diese
Ausführung bietet den Vorteil, dass bei gleichbleibenden
Verdünnungswassermengen der aufwendige Verteilerkanal beibehalten
werden kann. Ferner kann bei standardisierten Aktuatoren zur Betätigung
der Ventileinrichtungen die Hälfte der Antriebe wiederverwendet
werden. Eine Schlauchverbindung der einzelnen Ventileinrichtungen
V1, V2 mit den Strömungskanälen 5 oder 7 erlaubt
eine Anpassung an die Ventilpositionen.
-
4a verdeutlicht
bei Wahl der größeren Teilung T2 die spätere
Aufteilung der Fluidteilströme über eine Weiche 28.
-
Die 5 verdeutlicht
dabei in schematisiert vereinfachter Darstellung für eine
Durchgangsöffnung 13.1, bei welcher es sich um
eine Durchgangsöffnung der Reihe der Austrittsöffnungen
der Art 13 handeln kann, die Ausführung einer
Verschlusseinrichtung VS2. Diese umfasst im einfachsten Fall eine Buchse 21,
welche in die Durchgangsöffnung, vorzugsweise aus Richtung
der Austrittsseite 20, in Richtung zur Eintrittsseite 19 in
die Austrittsöffnung 13.1 eingeführt
wird und mit einem Bund 26 flanschartig an der Austrittsseite 20 zum
Anliegen gelangt. Der Bund 26 ist dabei hinsichtlich seiner
Dimensionierung am Außenumfang derart bemessen, dass dieser
die Durchgangsöffnung 13.1 vollständig unter
Ausbildung einer Flanschfläche überdeckt. Der in
die Austrittsöffnung 13.1 eingeführte
Teil 27 ist vorzugsweise hinsichtlich seines Außenumfangs
derart bemessen, dass dieser durch einen Durchmesser charakterisiert
ist, welcher mit dem durch den Durchmesser d13 beschreibbaren Innenumfang
der Austrittsöffnung 13.1 eine Spiel- oder Übergangspassung
erlaubt. Die Dichtigkeit der Verschlusseinrichtung VS2 wird vorzugsweise
durch eine Pressverbindung gewährleistet. In diesem Fall
wird der zweite Teilbereich 27 über Mittel 22 unter
Ausbildung einer Querpressverbindung geweitet. Die Mittel 22 umfassen
Weitungsmittel, im dargestellten Fall beispielhaft eine eingesetzte
Schraube. Über die Weitung wird die Klemmverbindung erzeugt.
Als Verschlusseinrichtung werden vorzugsweise elastisch verformbare Materialien
verwendet, die die Ausbildung von Dichtflächen in Umfangsrichtung
innerhalb der Austrittsöffnung 13.1 im Zusammenwirken
mit dieser ermöglichen.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es dabei vorgesehen, dass
die einzelne Verschlusseinrichtung VS1 oder VS2 vorzugsweise mit
der für die jeweils anderen Art 13 oder 12 von
in Reihe angeordneten Austrittsöffnungen verwendbaren Ventileinrichtungen
V2 oder V1 mechanisch gekoppelt ist. In besonders vorteilhafter
Ausführung ist dabei die einzelne Verschlusseinrichtung
VS2 oder VS1 vorzugsweise im Gehäuse der Ventileinrichtung
V1 oder V2 integriert.
-
Die 6 bis 8 verdeutlichen
weitere Ausführungen von Mitteln 25 zur Anpassung
an unterschiedliche Teilungen T1, T2, Tx. Dabei ist die Lochplatte 18 gemäß einer
weiteren Ausführung durch lediglich eine Reihe von Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n unterschiedlicher
Art 12, 13 charakterisiert, wobei die Austrittsöffnungen
der unterschiedlichen Art 12, 13 jeweils wechselweise beziehungsweise
alternierend und parallel zueinander beabstandet angeordnet sind
und zwischen den Austrittsöffnungen einer Art 12 eine
Teilung T1, den Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n der
Art 13 eine Teilung T2, welche T1 entspricht und zwei Austrittsöffnungen
unterschiedlicher Art 12, 13 eine Teilung Tx vorgesehen
ist, die vorzugsweise der Hälfte der Teilung T1 entspricht.
Die Querschnittsflächen der einzelnen Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n sind
auch hier durch eine kreisrunde Form beschreibbar und unterschiedlich
dimensioniert. Die Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n sind
durch einen Durchmesser d12 beschreibbar, welcher kleiner ist als
der Durchmesser d13 der Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n,
wobei vorzugsweise die Größe der Querschnittsfläche
einer Austrittsöffnung 13.1 bis 13.n dem
zwei- oder mehrfachen der Größe der Austrittsöffnung 12.1 bis 12.n entspricht.
Dadurch ist es möglich durch entsprechende Zusatzeinrichtungen
zu den Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n trotzdem
unterschiedliche Teilungen bei gleichbleibender Strömungsmenge
bereitzustellen.
-
Zur
Einstellung der größeren Teilung T2 werden die
Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n mit
den kleineren Querschnittsflächen über Verschlusselemente VS1
verschlossen. Zur Einstellung einer feinfühligeren Profilierung
wird die kleinere Teilung T1 eingestellt. Gemäß 7b werden
dazu in die Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n mit
den größeren Querschnittsflächen Einsatzeinrichtungen
E2 unter Verringerung der Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 13.1 bis 13.n auf
die Größe der Querschnittsfläche 12.1 bis 12.n eingebracht.
Es entsteht eine Reihe mit Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n und
den auf den Durchmesser d12 reduzierten Austrittsöffnungen 13.1 bis 13.n, wobei
zwischen diesen die Teilung Tx vorliegt. An alle Austrittsöffnungen 12.1 bis 12.n, 13.1 bis 13.n werden
dann die Ventile V1 in der Teilung Tx angekoppelt.
-
Die 8 verdeutlicht
beispielhaft eine Ausführung einer Einsatzeinrichtung E1
in Schnittdarstellung. Diese ist als zylindrische Buchse 23 mit
einem flanschartigen Randbereich zur Anlage und Abstützung
an der Lochplatte 18 ausgeführt. Die Buchse 23 weist
eine Durchgangsöffnung auf, die die verringerte Querschnittsfläche
beschreibt und vorzugsweise mit einem Durchmesser d12 ausgeführt
ist. Die Anbindung an die Lochplatte 18 kann kraft- oder
formschlüssig oder durch die Zwangsvorgabe über
die Kopplung mit einer Ventileinrichtung V1, V2 erfolgen.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die
dargestellte Ausführung beschränkt. Dies gilt
insbesondere für die Art und Anzahl der einzelnen Austrittsöffnungen,
deren geometrische Form und Dimensionierungen sowie die Art und
Ausführung der einzelnen Verschluss- und Einsatzeinrichtungen.
Die Figuren verdeutlichen jedoch besonders vorteilhafte Ausführungen,
mit welchen eine Anpassung beziehungsweise Adaption einer Zudosiereinrichtung
an unterschiedliche Teilungen der Anschlusseinrichtungen erfolgen
kann.
-
- 1
- Stoffauflauf
- 2
- Suspensionszuführeinrichtung
- 3
- Erste
Turbulenzerzeugungseinrichtung
- 4
- Turbulenzerzeugungselemente
- 5
- Strömungskanal
- 6
- Zwischenraum
- 7
- Zweite
Turbulenzerzeugungseinrichtung
- 8
- Zweite
Turbulenzerzeugungselemente
- 9
- Strömungskanal
- 10
- Zudosiereinrichtung
- 11.1–11.n
- Teilstrom
- 12
- Austrittsöffnungen
der ersten Art
- 13
- Austrittsöffnungen
der zweiten Art
- 12.1–12.n
- Austrittsöffnungen
- 13.1–13.n
- Austrittsöffnungen
- 14
- Verteilerkanal
- 15
- Düsenraum
- 16
- Blende
- 17
- Austrittsspalt
- 18
- Lochplatte
- 19
- Eintrittsseite
- 20
- Austrittsseite
- 21
- Buchse
- 22
- Mittel
- 23
- Buchse
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Mittel
zur Anpassung an unterschiedliche Teilungen von Anschlusselementen
- 26
- Bund
- 27
- Teilbereich
- 28
- Weiche
- CD
- Maschinenquerrichtung
- d12,
d13
- Durchmesser
- E2
- Einsatzeinrichtung
zur Erzeugung von Austrittsöffnungen erster Art
- FS
- Verdünnte
Faserstoffsuspension
- FS'
- Unverdünnte
Faserstoffsuspension
- L2
- Längsachse
- MD
- Maschinenrichtung
- SW
- Siebwasser
- T1,
T2, TX
- Teilung
- T-erf
- Erforderliche
Teilung
- V1
- Ventileinrichtung
- V2
- Ventileinrichtung
- VS1
- Verschlusseinrichtung
für Austrittsöffnungen erster Art
- VS2
- Verschlusseinrichtung
für Austrittsöffnungen zweiter Art
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 4213707
A1 [0003]
- - DE 3039463 A1 [0004]
- - DE 1941424 A [0005]
- - DE 102006006915 A1 [0006]